Ressources technologie & métiers

atelier > ouvrage d’artthème > analyser son environnementséance > évolution des constructions

au cours du temps

Consigne:

On a retrouvé des écrits parlant de ponts sur le Nil et l’Euphrate vingt siècles avant J.-C.César, empereur romain, fit construire en huit jours un pont sur le Rhin pour aller combattre les Germains en 55 avant J.-C.Trajan, empereur romain, fit construire un pont de 1 100 m sur le Danube, en 105 après J.-C.

Le bois a été le matériau le plus utilisé dans l’Antiquité et jusqu’au XVIIe siècle. C’était un matériau très courant, simple à travailler, mais aux caractéristiques mécaniques limitées, sensible aux incendies et aux intempéries. C’est pourquoi la pierre et la maçonnerie furent utilisées pour des ouvrages plus importants et durables, depuis la haute Antiquité jusqu’à la fin du XIXe siècle.

La pierre a de bonnes caractéristiques mécaniques en compression, mais résiste peu à la traction. Les ouvrages sont donc constitués en arcs, en voûtes, permettant ainsi une bonne utilisation des performances de ce matériau (celui-ci étant alors en compression uniquement), mais ce procédé limite la distance (portée) entre appuis (piles), de l’ordre de 50 mètres.

Le pont de la Chapelle à Lucerne (Suisse), construit en 1365.

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Cahors, pont Valentré achevé en 1378.

Document 1

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Consigne:

L’acier, avec de très bonnes caractéristiques mécaniques et qui fut mis au point vers 1867, va permettre d’accroître les performances des ponts et amener des structures beaucoup plus légères. L’un des grands ingénieurs français de cette époque est Alexandre Gustave Eiffel (1832 -1923).

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Les techniques de fabrication de l’acier évoluent rapidement de même que les modes d’assemblages. Les éléments métalliques étaient assemblés par rivetage et plaques couvre-joint.Ce mode d’assemblage s’avère long et cher. Une autre méthode est alors mise au point et en œuvre : l’assemblage par soudure. C’est actuellement le procédé le plus utilisé. Toutefois des assemblages par boulons (vis et écrou) sont effec-tués pour certains éléments.

Pont du Firth of Forth (Écosse), réalisé en 1890, avec deux travées de 521 mètres.

Pont viaduc de Garabit (Cantal), achevé en 1884, avec une portée de 165 mètres.

Assemblage par soudure

Vis et écrou

Plaque contre-joint

rivet

Document 2

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Consigne:

Une nouvelle évolution de ponts apparaît avec les ponts suspendus, les piles étant en maçonnerie ou en acier, le tablier métallique suspendu par des câbles d’acier (suspentes) sur des câbles principaux. Cette nouvelle méthode va permettre d’accroître les portées de façon considérable.

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Le pont de Brooklyn (États-Unis), long de deux kilomètres et d’une portée principale de 487 m. Il a été inauguré en 1883, après 14 ans de tra-vaux.

Le Golden Gate Bridge à San Francisco (États-Unis), commencé en 1917 et achevé en 1937 .Il mesure 1 970 m de long, la distance entre les deux tours principales est de 1 280 m et leur hauteur de 230 m au-dessus du niveau de l’eau.

Le pont de Tancarville est un pont suspendu qui enjambe la Seine entre Tancarville (Seine-Maritime) et le Marais-Vernier (Eure). Commencé en 1955, il a été mis en service en 1959. Il possédait la plus longue travée centrale d’Europe, 608 mètres.

Document 3

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Consigne:

La pierre et la maçonnerie furent utilisées pour des ouvrages importants et durables, depuis la haute Anti-quité jusqu’à la fin du XIXe siècle.La pierre a de bonnes caractéristiques mécaniques en compression, mais résiste peu à la traction. Les ouvrages sont donc constitués en arcs, en voûtes, permettant ainsi une bonne utilisation des performances de ce matériau (celui-ci étant alors en compression uniquement), mais ce procédé limite la distance (portée) entre appuis (piles), de l’ordre de 50 mètres.

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Paris, Pont Neuf achevé en 1606

Pont de la Tournelle (Paris), pont en arc encastré d’une longueur totale de 120 m , début de la construc-tion en 1928 et inauguré en 1930.

C’est au XIXème siècle, en 1845, que la formulation du béton est mise au point (mélange de granulats, de sable, de ciment et d’eau dans des proportions précises). Vint ensuite le béton armé (association d’armatures en acier au béton), puis le béton précontraint. Une nouvelle famille de pont apparaît alors.Les caractéristiques mécaniques du béton armé font que l’on construit des ponts en arcs, mais avec des portées plus importantes que les ponts en maçonnerie, de l’ordre de 100 m.

Document 4

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Consigne:

C’est en 1928, qu’Eugène Freyssinet, met au point le béton précontraint. Son principe consiste à comprimer le béton de la structure par des câbles fortement tendus, afin de pallier à la faiblesse du bé-ton à la traction. Ce procédé va permettre d’alléger la structure et donc d’augmenter les portées des ponts en béton. De nou-veaux types de ponts font leur apparition, ainsi que de nouvelles méthodes de construction.

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Pont de Luzancy sur la Marne, commencé en 1941 et inauguré en 1946. Pont à béquilles d’une portée de 55 m.C’est l’un des premiers grands ouvrages de Eugène Freyssinet en béton précontraint.

Pont de l’Île de Ré, inauguré en 1988. La longueur totale de l’ouvrage est de 2927 m, avec des portées de 110 m.

Grâce au béton précontraint, de nouvelles méthodes de construction ont été mises en oeuvre, permettant la réalisation de ponts en béton dans des zones géographiques difficiles, et avec des formes légères.

Viaduc de Nantua, ouvrage sur l’A40, inauguré en 1988.

Document 5

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Consigne:

Aujourd’hui, on cherche à allier les performances toujours croissantes du béton en compression, en l’utilisant pour les piles, et les avantages de l’acier, pour la réalisation du tablier. Cette association permet d’obtenir des ouvrages de plus en plus performants.

Consigne :

Repérer les matériaux utilisés dans les exemples donnés. Lister les avantages et les inconvénients des matériaux cités. Noter la portée entre deux appuis (piles du pont).Inscrire les dates citées sur une frise chronologique.Noter les performances techniques.

Un des grands projets en cours est le pont de Messine, pont suspendu, reliant la Sicile et l’Italie. Sa longueur totale sera de 5070 m avec une portée principale de 3300 m. Il a été calculé pour résister à des vents de 215 km/h et un séisme de 7.1 sur l’échelle de Richter. Sa construction a commencé en 2006 et sa mise en service est prévue en 2012.

Pont de Rion-Antirion en Grèce, mis en service en 2004,

d’une longueur totale de 2880 m,avec des portées de 286 m et 560 m.

(1999-2004)

Pont de Normandie, pont à haubans d’une longueur totale de 2141 m, avec une portée centrale de 856 m (1989-1995).

Viaduc de Millau, pont à haubans d’une longueur totale de 2460 m, avec des portées de 204 m et 342 m (2001-2004).

Document 6